Cr~(6+)对不同生育期甜高粱生物量的影响及其器官形态分布

以甜高粱为材料,采用水培和盆栽试验,研究不同浓度Cr6+胁迫对甜高粱生物量、器官、亚细胞分布和不同提取态提取物质量分数变化规律的影响。结果表明:(1)水培试验中,与对照相比,低浓度处理(0.5mmol·L-1)促进了苗期甜高粱总干质量,根冠比和耐性指数均升高;而中(1.0mmol·L-1)、高(1.8mmol·L-1)浓度下地上部和根部干质量显著降低(P0.05),根冠比上升,耐性指数下降。盆栽试验,拔节期和灌浆期甜高粱生物量在低质量分数处理(15mg·kg-1)下无显著变化,在中(45mg·kg-1)、高(75mg·kg-1)质量分数下影响趋势与苗期相同。(2)水培苗期对照中根部和地上部Cr的亚细胞中分布为:F3(可溶部分)F2(细胞器及膜部分)F1(细胞壁及残渣),但3种组分差别不大;在中浓度Cr6+胁迫下均为:F1F3F2。(3)对照中,苗期根部及地上部不同提取态提取物以80%乙醇和去离子水提取态占优势,而在中浓度Cr6+胁迫下以HAc提取态和HCl提取态的提取物占比率最大。(4)Cr6+处理下,苗期甜高粱地上部和根部Cr质量分数均有显著增加(P0.05),根部对Cr有很强的滞留作用;拔节期Cr质量分数和积累量顺序均为根茎叶片,灌浆期均为根茎叶片籽粒,且各器官灌浆期Cr质量分数和积累量略高于拔节期。甜高粱根部对Cr的吸收积累,细胞壁吸附,在体内以难溶性磷酸和草酸盐类存在,是甜高粱耐Cr6+的主要机制。     

Cr6+胁迫对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响

【目的】研究不同浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响,阐明重金属Cr对植物的毒害机理,为铬污染地区优质牧草的种植提供理论依据。【方法】采用不同浓度(0(对照),0.5,1.0,1.8mmol/L)K2CrO4胁迫处理高丹草幼苗,测定根长、根干质量、根系中的Cr含量、根系O2.-产生速率和H2O2、丙二醛(MDA)含量及根质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性的变化。【结果】与对照相比,随着Cr6+处理浓度的增加,高丹草幼苗根长和根干质量均呈先升高后降低的变化趋势,O2.-产生速率、H2O2和MDA含量及细胞质膜相对透性显著升高(P<0.05),且与Cr6+处理浓度呈正相关。0.5 mmol/L Cr6+浓度处理时,H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性与对照差异不显著(P>0.05),而在1.0,1.8 mmol/L Cr6+处理时,ATPase活性显著降低(P<0.05),并且与膜脂过氧化水平呈负相关。【结论】低浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根系质膜ATPase活性影响较小,较高浓度Cr6+处理使AT-Pase活性及根生长受到抑制。     

外源NO供体硝普钠和镍对玉米生长及抗氧化酶活性的影响

【目的】研究外源NO供体硝普钠(SNP)和镍(Ni)共同作用下玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的变化,为镍污染防治提供参考。【方法】以"吉农669"为供试玉米品种,以NO供体SNP和镍处理玉米幼苗,共设6个处理(1.Ni 0mmol/L+SNP 0mmol/L,对照;2.Ni 0mmol/L+SNP 0.05mmol/L;3.Ni 0mmol/L+SNP 0.1mmol/L;4.Ni 1.0mmol/L+SNP 0mmol/L;5.Ni 1.0mmol/L+SNP 0.05mmol/L;6.Ni 1.0mmol/L+SNP 0.1mmol/L),分析各处理下玉米幼苗生长生理指标和抗氧化酶活性的变化。【结果】SNP能够明显缓解由于镍所造成的玉米鲜质量、干质量下降及根系生长受阻的情况;1.0mmol/L镍(处理4)使玉米植株体内镍含量升高的同时还抑制了铁从玉米根系向地上部分的转移,导致植株地上部铁含量下降,而SNP能够缓解这种抑制作用,使植物体内镍含量降低,铁含量升高。另外,SNP可缓解镍造成的玉米叶片SPAD值下降以及过氧化氢和丙二醛含量升高,增加玉米叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化酶活性,且高浓度(1.0mmol/L)SNP效果较好。【结论】外源NO供体SNP能减轻镍对玉米幼苗生长所产生的伤害。     

Zn2+ 胁迫对麦长管蚜种群生态遗传学的影响

【目的】研究不同浓度Zn2+处理下,麦长管蚜Sitobion avenae生态遗传学参数、抗氧化酶活性和蛋白质含量的变化,为研究种群暴发、综合防治、重金属毒性效应的分子机理及重金属对昆虫种群遗传进化的影响提供理论依据。【方法】用不同浓度Zn2+(0(对照),2.5,5.0,10.0mmol/L)浇灌小麦幼苗,在其叶片上饲养麦长管蚜及其后代,制作F1、F2、F3代的特定时间生命表,分析重金属Zn2+对麦长管蚜生态遗传学参数、抗氧化酶活性和体内蛋白质含量的影响。【结果】Zn2+处理后,麦长管蚜的世代周期在低浓度(2.5mmol/L)时较对照延长,高浓度时(5.0~10.0mmol/L)则较对照显著缩短;种群净增殖率、内禀增长率和周限增长率均显著低于对照,且随Zn2+浓度的增加而降低。Zn2+对麦长管蚜的过氧化氢酶(CAT)活性有抑制作用,10.0mmol/L Zn2+处理后,CAT活性显著低于对照和2.5mmol/L Zn2+处理;过氧化物酶(POD)活性在各代麦长管蚜之间存在显著差异;2.5mmol/L Zn2+处理后,超氧化物歧化酶(SOD)活性较对照显著升高,而5.0和10.0mmol/L Zn2+处理蚜虫后,SOD活性较对照显著降低;除2.5mmol/L Zn2+处理的F1代外,F1、F2、F3的羧酸酯酶(CarE)活性均高于对照。Zn2+处理后,麦长管蚜体内蛋白质含量明显高于对照,不同浓度Zn2+对蛋白质含量的影响显著;F1、F2、F3代麦长管蚜体内的蛋白质含量平均值分别为37.1,42.9,47.9μg/mg,且差异显著。【结论】Zn2+对麦长管蚜的毒害已遗传给后代并在后代中累积,高浓度Zn2+处理的毒害作用比低浓度Zn2+处理强。     

干旱胁迫下CoCl_2对辣椒幼苗生长及部分生理特性的影响

【目的】研究中度干旱(60%田间持水量)下,缓解辣椒幼苗干旱胁迫的适宜的CoCl2溶液浓度.【方法】以‘陇椒5号’辣椒为试材,采用不同浓度CoCl2(0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12mmol/L)溶液浇灌处理,并测定处理期间辣椒幼苗相关生长生理指标.【结果】随着CoCl2浓度的增加,辣椒幼苗株高、茎粗、地上部干质量、根冠比呈先增大后减小的趋势,均在0.06~0.08mmol/L处理时出现峰值;CoCl2浓度在0.06mmol/L以上时可显著促进叶片中叶绿素含量的增加;0.06~0.10mmol/L CoCl2处理辣椒幼苗叶片丙二醛和脯氨酸含量显著低于单一干旱胁迫处理;高浓度的CoCl2(0.10~0.12 mmol/L)处理,对地下部干物质的积累和根系的伸长有显著的抑制作用.【结论】综合各项生长及生理指标,外源施用0.06~0.08mmol/L CoCl2可缓解辣椒幼苗干旱胁迫.     

水杨酸对华北落叶松种子萌发及幼苗生理特性的影响

【目的】研究水杨酸(SA)对华北落叶松种子萌发和幼苗生长的影响,为水杨酸在华北落叶松育苗中的科学应用提供理论依据。【方法】采用SA浸种和外施2种方式,设置0.1,0.5和1.0mmol/L 3个SA浓度处理华北落叶松种子,以蒸馏水处理为对照,在25℃培养条件下分析SA对华北落叶松种子萌发和幼苗SOD、POD活性及MDA、可溶性糖含量的影响,并比较培养温度为25,30和35℃时,各处理幼苗POD、SOD活性以及MDA和可溶性糖含量的差异。【结果】SA浸种可以显著提高华北落叶松种子的发芽率,以0.1mmol/L处理最高,发芽率为87.22%,0.5mmol/L处理次之,对照发芽率仅为54.02%;0.1mmol/L SA处理的胚根长度较对照提高83.91%,胚芽长提高84.67%,0.5mmol/L处理次之,但对胚芽长的提高作用不显著;0.1mmol/L SA浸种处理在30和35℃下的POD活性分别较对照提高3.59%和174.42%,SOD活性分别较对照提高86.98%和109.82%,而外施SA处理幼苗的POD和SOD活性在30℃下分别较对照提高217.82%和128.15%,35℃条件下分别提高56.77%和277.67%;30和35℃条件下,0.1mmol/L SA浸种处理幼苗的MDA含量分别较对照降低17.72%和7.32%,外施SA处理分别降低12.94%和11.10%;0.1和0.5mmol/L SA处理幼苗的可溶性糖含量均显著高于对照。【结论】在SA处理后的12d内,0.1~0.5mmol/L的SA对促进华北落叶松胚根、胚芽生长和提高幼苗SOD、POD酶活性及降低MDA含量效果较佳。     

氮素形态对不同苹果砧木幼苗生长的影响

【目的】研究不同形态氮素对4种常见苹果砧木幼苗生长的影响,探讨苹果砧木对不同形态氮素的利用情况。【方法】以西府海棠(M.micromalus Hemsl)、新疆野苹果(M.sievesii(Ledeb)Roem)、富平楸子(M.pruni-folia(Willd)Borkh)和平邑甜茶(M.hupehensis(pamp)Rehd)等4种常见苹果砧木为试材,采用水培的方法,研究铵态氮(NH4+-N,3.0mmol/L(NH4)2SO4)、硝态氮(NO3--N,2.5mmol/L KNO3和1.735mmol/L Ca(NO3)2)及铵态氮+硝态氮(NH4+-N+NO3--N,其中1.5mmol/L(NH4)2SO4和1.5mmol/L NH4NO3的浓度比为3∶1)3种氮素处理下苹果砧木幼苗生物量、叶绿素含量、根系活力和植物全氮含量的变化情况。【结果】不同形态氮素对4种苹果砧木幼苗生长的影响有明显差异,其中长势最好、生物量和植株全氮含量均最高的是平邑甜茶;西府海棠的叶绿素含量、植株全氮含量及干质量均较低。4种苹果砧木幼苗的根系活力均表现为硝态氮处理>铵态氮+硝态氮处理>铵态氮处理。3种处理中,铵态氮+硝态氮处理时4种砧木根系中的全氮含量均最高。对于平邑甜茶,铵态氮和硝态氮处理的干质量较高,且均显著高于铵态氮+硝态氮处理;对于富平楸子,以硝态氮处理的干质量高于铵态氮处理和铵态氮+硝态氮处理;对于西府海棠和新疆野苹果,不同氮素处理的生物量无显著差异。【结论】不同形态氮素对4种苹果砧木幼苗生长的影响不同,综合分析认为,硝态氮对苹果砧木幼苗生长较为有利。     

低磷胁迫下四种双糖对马铃薯幼苗根系形态和生理的影响

【目的】研究低磷水平下4种双糖对马铃薯试管苗生理的影响,对马铃薯幼苗低磷胁迫的生长和物质积累具有重要意义.【方法】以"大西洋"试管苗为材料,研究0.1 mol/L的4种双糖(蔗糖、海藻糖、麦芽糖和乳糖)在低磷(0.5 mmol/L)胁迫和正常磷素(1.25 mmol/L)水平下马铃薯试管苗形态建成和生长的影响,以无糖为对照.【结果】1.25 mmol/L磷水平下,与对照相比,蔗糖、海藻糖和乳糖处理下茎叶磷含量分别降低25.3%、26.0%和48.7%;乳糖处理下使淀粉含量提高3.7倍,蔗糖、海藻糖和麦芽糖处理下淀粉含量分别降低16.6%、22.6%和24.5%;0.5 mmol/L磷水平下,与对照相比,蔗糖、海藻糖和麦芽糖处理下茎叶磷含量分别降低25.0%、26.6%和59.5%;蔗糖、海藻糖和乳糖处理下花青素含量分别是对照的2.13、1.91和3.68倍.【结论】4种双糖通过调节马铃薯试管苗的生物量、磷的转运以及促进花青素和碳水化合物的积累,来提高其对低磷胁迫的适应性.     

磷、锌供应对小麦、黑麦生长及养分吸收和分配的影响

【目的】探讨供P和Zn对小麦与黑麦P-Zn关系以及小麦籽粒中锌与植酸含量的影响,为通过农艺措施提高小麦籽粒Zn含量及其生物有效性提供理论依据。【方法】在螯合-缓冲营养液中分别添加0.1,0.6,3.0,6.0mmol/LP及0,3.0μmol/LZn,采用营养液培养方法对小麦和黑麦进行了培养试验,分别在培养72和45d收获小麦、黑麦,测定根部与地上部的干质量,P、Zn含量以及小麦籽粒的植酸含量,研究P及Zn对小麦、黑麦生长及养分吸收、分配的影响。【结果】供Zn后,小麦籽粒Zn含量、Zn吸收量分别是不供Zn处理的2.74和3.64倍,植酸含量及植酸与Zn物质的量比分别降低了9.64%和68.19%,供Zn还增加了小麦籽粒干质量,提高了小麦籽粒中的P含量,促进了P向籽粒中转运,同时也提高了籽粒中Zn的分配率;供Zn与否对小麦生长和黑麦地上部生长没有显著影响,但供Zn显著抑制了黑麦根部的生长。小麦、黑麦根部存在明显的P-Zn拮抗作用,但在相同环境中,黑麦根部对Zn的摄取能力明显较小麦强。小麦籽粒中植酸含量随着P供应浓度的增大而增加;过量供P抑制了小麦和黑麦对Zn的吸收,阻碍了Zn向小麦籽粒中转运;小麦籽粒中P的分配率随着P供应浓度的增加而降低;过量供P明显抑制了小麦和黑麦的生长,苗期时黑麦根部所受影响较地上部明显,小麦成熟时地上部所受影响较明显,与根部和地上部相比,籽粒所受影响最为强烈。【结论】供Zn增加了小麦籽粒干质量及P、Zn含量,降低了植酸含量,提高了Zn的生物有效性。P-Zn拮抗作用主要在小麦和黑麦根部发生,黑麦对Zn的吸收能力明显强于小麦,过量供P降低了小麦和黑麦对Zn的吸收量及P、Zn在小麦籽粒中的分配率。     

谷胱甘肽存在条件下NO2-对玉米植株干旱胁迫的缓解作用

【目的】研究谷胱甘肽(GSH)还原亚硝酸钠(NaNO2)生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)所释放NO对玉米幼苗抗旱性的影响。【方法】以玉米品种"郑单958"为供试材料,采用盆栽试验,分别用NO-2+GSH合成的不同浓度GSNO(50,250,500,800,1 000μmol/L)熏蒸处理三叶期的玉米幼苗,通过控制浇水进行干旱胁迫,以未经GSNO处理的玉米幼苗(0μmol/L GSNO)为干旱对照,通过测定干旱胁迫期间玉米的生长、生理指标,分析GSNO对干旱胁迫条件下玉米植株生长、抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度的影响。【结果】干旱胁迫7d后,50~1 000μmol/L GSNO处理的玉米幼苗较干旱对照生长更好,其中500μmol/L GSNO处理玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积分别较干旱对照提高32.26%,45.83%和53.13%。GSNO处理能够显著增强干旱胁迫玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸氧化酶(APX)的活性,相应减少过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)含量,降低膜脂的过氧化伤害。GSNO处理还能够维持干旱胁迫下玉米幼苗光合色素的相对稳定性,降低离体叶片的失水速率,其变化趋势表现为500μmol/L50μmol/L1 000μmol/L。【结论】GSNO处理能明显改善玉米的抗旱性,其发挥作用的最佳浓度为500μmol/L。